除。采用設(shè)置幅值 門限的方法去除，門限設(shè)置為5倍方差值。采用低通濾波器進(jìn)行濾波，根據(jù)信號(hào)分析，高于 80Hz的信號(hào)屬于發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)信號(hào)，對(duì)疲勞損傷貢獻(xiàn)很小，予以濾除。為了實(shí)現(xiàn)加速試驗(yàn)， 去除無(wú)損傷的小量，參照過(guò)渡路段的信號(hào)，將門限設(shè)定為信號(hào)最大值的8%。
[0068] 5)在四通道摩托車道路模擬試驗(yàn)臺(tái)上對(duì)強(qiáng)化路譜分別進(jìn)行迭代求解。在道路上采 集到摩托車軸頭上的加速度信號(hào)為摩托車對(duì)地面的響應(yīng)信號(hào)，即路譜。為了要在試驗(yàn)室內(nèi) 開(kāi)展疲勞耐久試驗(yàn)，就需要求得道路模擬試驗(yàn)臺(tái)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。求解過(guò)程的步驟為:a)加載路 譜信號(hào)，即試驗(yàn)所需的期望響應(yīng)信號(hào)R;b)將摩托車安裝在道路模擬試驗(yàn)臺(tái)上，用白噪聲信 號(hào)通過(guò)電液伺服控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)機(jī)械液壓機(jī)構(gòu)，對(duì)摩托車進(jìn)行加載，采集摩托車前后軸頭位 置處的響應(yīng)信號(hào)，計(jì)算系統(tǒng)的傳遞函數(shù)H;c)根據(jù)傳遞函數(shù)Η和期望響應(yīng)信號(hào)R，利用矩陣求 逆的方法求得初始驅(qū)動(dòng)信號(hào)Do 模擬迭代，由于整個(gè)試驗(yàn)系統(tǒng)是非線性的，而上 述傳遞函數(shù)矩陣的測(cè)定是基于系統(tǒng)為線性的前提，因此需要通過(guò)反復(fù)迭代逐漸修正初始驅(qū) 動(dòng)信號(hào)，縮小迭代誤差，從而得到一定模擬精度的最終驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0069] 6)用最終驅(qū)動(dòng)信號(hào)在臺(tái)架上對(duì)摩托車進(jìn)行測(cè)試，獲取各個(gè)強(qiáng)化損傷路段的模擬路 譜;對(duì)各個(gè)強(qiáng)化損傷路段的模擬路譜采用雨流計(jì)數(shù)法統(tǒng)計(jì)載荷循環(huán)數(shù)，得到11種強(qiáng)化損傷 路段的強(qiáng)化載荷雨流分布矩陣；
[0070] 7)混合權(quán)重系數(shù)的優(yōu)化計(jì)算。為了在道路模擬試驗(yàn)臺(tái)上模擬實(shí)際道路對(duì)摩托車的 激勵(lì)，使二者的偽損傷等效，可以按照一定的比例系數(shù)混合不同的強(qiáng)化路來(lái)實(shí)現(xiàn)。該比例系 數(shù)可以通過(guò)數(shù)學(xué)方法來(lái)求得。將目標(biāo)載荷矩陣記為Y，包括四個(gè)通道即前軸垂向、前軸縱向、 后軸垂向、后軸縱向，將11種路面的載荷分布矩陣記為X，也包含這4個(gè)通道，將混合權(quán)重系 數(shù)記為A，得到等式44。實(shí)際上，由于混合系數(shù)矩陣A為整數(shù)，無(wú)法求得完整解，該方 i=I 程轉(zhuǎn)換為求最小值問(wèn)題，即Min i I。最終的到的混合權(quán)重系數(shù)求解結(jié)果見(jiàn)表 :i=l 2。從表2可以看出，求解的混合權(quán)重系數(shù)都是整數(shù)，也有部分強(qiáng)化路的混合系數(shù)為零。目標(biāo) 矩陣和強(qiáng)化路面之間的等效性計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3。從中可以看出，總體上二者保持了良好的等 效性，等效系數(shù)為1.005，即用強(qiáng)化路能等效代替一般社會(huì)道路。
[0071]
[0072] 表2 11種強(qiáng)化損傷路段的混合權(quán)重系數(shù)
[0073]
[0074]表3等效性計(jì)算結(jié)果分析
[0075] 8)利用四通道摩托車道路模擬試驗(yàn)臺(tái)，開(kāi)展疲勞耐久試驗(yàn)。依據(jù)等效壽命優(yōu)化計(jì) 算結(jié)果，根據(jù)不同強(qiáng)化損傷路段的混合權(quán)重系數(shù)，將不同強(qiáng)化損傷路段的最終驅(qū)動(dòng)信號(hào)組 合在一起，編制成一個(gè)完整驅(qū)動(dòng)信號(hào)。根據(jù)上表計(jì)算，驅(qū)動(dòng)信號(hào)的長(zhǎng)度為56.9km，等效代替 目標(biāo)道路1000km，因此，強(qiáng)化系數(shù)為1000/56.9= 17.6倍。在四通道摩托車道路模擬試驗(yàn)臺(tái) 上，利用完成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，反復(fù)激勵(lì)摩托車完成疲勞耐久試驗(yàn)。疲勞耐久試驗(yàn)涵蓋到全壽命 周期(如10萬(wàn)公里）。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于道路模擬臺(tái)架的摩托車加速疲勞耐久試驗(yàn)方法，其特征是:通過(guò)實(shí)際駕駛 試驗(yàn)得到摩托車的目標(biāo)用戶實(shí)際行駛道路的路譜，對(duì)實(shí)際行駛道路的路譜采用雨流計(jì)數(shù)法 統(tǒng)計(jì)載荷循環(huán)數(shù)，得到目標(biāo)用戶實(shí)際行駛道路的目標(biāo)載荷雨流分布矩陣，按照W下步驟進(jìn) 行模擬試驗(yàn)； S1:設(shè)置若干種類型的強(qiáng)化損傷路段； S2:通過(guò)實(shí)際駕駛試驗(yàn)得到各個(gè)強(qiáng)化損傷路段的路譜； S3:將摩托車安放到道路模擬臺(tái)架上進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)各個(gè)強(qiáng)化損傷路段的路譜分別進(jìn)行 迭代求解得到最終驅(qū)動(dòng)信號(hào)； 所述迭代求解的具體過(guò)程為，首先用白噪聲信號(hào)對(duì)摩托車進(jìn)行試驗(yàn)，得到道路模擬臺(tái) 架系統(tǒng)的傳遞函數(shù);然后加載路譜作為試驗(yàn)所需的期望響應(yīng)信號(hào)，根據(jù)傳遞函數(shù)和期望響 應(yīng)信號(hào)，利用矩陣求逆的方法求得初始驅(qū)動(dòng)信號(hào)；最后通過(guò)試驗(yàn)反復(fù)迭代逐漸修正初始驅(qū) 動(dòng)信號(hào)，從而得到各個(gè)強(qiáng)化損傷路段的最終驅(qū)動(dòng)信號(hào)； S4:將摩托車安放到道路模擬臺(tái)架上利用最終驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行試驗(yàn)得到各個(gè)強(qiáng)化損傷路 段的模擬路譜； S5:對(duì)各個(gè)強(qiáng)化損傷路段的模擬路譜采用雨流計(jì)數(shù)法統(tǒng)計(jì)載荷循環(huán)數(shù)，得到各個(gè)強(qiáng)化 損傷路段的強(qiáng)化載荷雨流分布矩陣； S6:按照一定的比例系數(shù)混合各個(gè)強(qiáng)化損傷路段的強(qiáng)化載荷雨流分布矩陣得到總雨流 分布矩陣，通過(guò)最小值求解使總雨流分布矩陣與目標(biāo)載荷雨流分布矩陣等效，得到各個(gè)強(qiáng) 化損傷路段的比例系數(shù)； S7:將各個(gè)強(qiáng)化損傷路段的比例系數(shù)和最終驅(qū)動(dòng)信號(hào)組合在一起，編制成一個(gè)完整驅(qū) 動(dòng)信號(hào)，在道路模擬臺(tái)架上用完整驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)摩托車開(kāi)展疲勞耐久試驗(yàn)，得到摩托車全壽 命周期內(nèi)的疲勞耐久試驗(yàn)結(jié)果。2. 如權(quán)利要求1所述的基于道路模擬臺(tái)架的摩托車加速疲勞耐久試驗(yàn)方法，其特征是： 所述路譜的具體獲得方式為，首先在摩托車的前、后軸軸頭分別安裝振動(dòng)傳感器，在摩托車 行駛時(shí)，振動(dòng)傳感器采集的信號(hào)即路譜。3. 如權(quán)利要求2所述的基于道路模擬臺(tái)架的摩托車加速疲勞耐久試驗(yàn)方法，其特征是： 所述振動(dòng)傳感器采集的信號(hào)取垂向和縱向的信號(hào)構(gòu)造加速度四維矩陣作為路譜信號(hào)。4. 如權(quán)利要求1所述的基于道路模擬臺(tái)架的摩托車加速疲勞耐久試驗(yàn)方法，其特征是： 所述強(qiáng)化損傷路段包括但并不限于W下U種，分別為磋板路、石塊路、卵石路、沙灘路、魚(yú)鱗 坑路、條石路、漸青路、泥±路、水泥路、波形路、睹坡路。5. 如權(quán)利要求1~4中任意一權(quán)利要求所述的基于道路模擬臺(tái)架的摩托車加速疲勞耐 久試驗(yàn)方法，其特征是:所述步驟S2中還包括對(duì)各個(gè)強(qiáng)化損傷路段的路譜進(jìn)行處理的步驟， 對(duì)路譜的處理包括去均值、去除異常峰值點(diǎn)、濾波、去除小值。6. 如權(quán)利要求5所述的基于道路模擬臺(tái)架的摩托車加速疲勞耐久試驗(yàn)方法，其特征是： 所述去除異常峰值點(diǎn)的方式為采用設(shè)置幅值口限的方法去除異常峰值點(diǎn)，W獲得真實(shí)的路 譜，幅值口限設(shè)置為3~6倍均方差值。7. 如權(quán)利要求5所述的基于道路模擬臺(tái)架的摩托車加速疲勞耐久試驗(yàn)方法，其特征是： 所述濾波為采用低通濾波器進(jìn)行濾波。8. 如權(quán)利要求5所述的基于道路模擬臺(tái)架的摩托車加速疲勞耐久試驗(yàn)方法，其特征是： 所述去除小值為設(shè)置去除幅值，將信號(hào)值小于去除幅值的信號(hào)去除，去除幅值設(shè)定為信號(hào) 最大值的5%~10%。9.如權(quán)利要求1~4中任意一權(quán)利要求所述的基于道路模擬臺(tái)架的摩托車加速疲勞耐 久試驗(yàn)方法，其特征是:所述步驟S6中各個(gè)強(qiáng)化損傷路段的比例系數(shù)具體求得方式為， 首先，將目標(biāo)載荷雨流分布矩陣記為將各個(gè)強(qiáng)化損傷路段的強(qiáng)化載荷雨流分布矩陣記為Xi，i = l、2、3……n， 將混合用的比例系數(shù)記為Ai，i = 1、2、3……η，得更式中，Xi為第i種強(qiáng)化損傷路段的強(qiáng)化載荷雨流分布矩陣； Ai為第i種強(qiáng)化損傷路段的比例系數(shù)，即混合權(quán)重系數(shù)； 然后，用約束條件1、2求Y的最小值，即條件1:比例系數(shù)A1為整數(shù)，i = 1、2、3……η; 條件2:混合后路段總長(zhǎng)度最短，即要求的值最小，式中，Si為第i種強(qiáng)化損傷路段 的長(zhǎng)度，i = l、2、3……η。
【專利摘要】本發(fā)明涉及摩托車性能測(cè)試領(lǐng)域，尤其涉及一種摩托車疲勞耐久試驗(yàn)方法。一種基于道路模擬臺(tái)架的摩托車加速疲勞耐久試驗(yàn)方法，采集用戶實(shí)際行駛道路的路譜得到目標(biāo)載荷雨流分布矩陣，通過(guò)實(shí)際駕駛試驗(yàn)得到各個(gè)強(qiáng)化損傷路段的路譜；對(duì)強(qiáng)化路面的路譜進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并在臺(tái)架上迭代求得最終驅(qū)動(dòng)信號(hào)；用最終驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)摩托車試驗(yàn)得到強(qiáng)化路段的模擬路譜，再通過(guò)調(diào)節(jié)權(quán)重系數(shù)，并組合各路段驅(qū)動(dòng)信號(hào)得到一個(gè)完整驅(qū)動(dòng)信號(hào)，在道路模擬臺(tái)架上用完整驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)摩托車開(kāi)展疲勞耐久試驗(yàn)，得到摩托車全壽命周期內(nèi)的疲勞耐久試驗(yàn)結(jié)果。本發(fā)明對(duì)路譜做了進(jìn)一步的處理和迭代，反向得到模擬路譜，能顯著地縮短試驗(yàn)周期、提高試驗(yàn)效率、降低試驗(yàn)成本，提高試驗(yàn)安全性。
【IPC分類】G01M17/007
【公開(kāi)號(hào)】CN105547711
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610005103
【發(fā)明人】李加慶, 朱曉明
【申請(qǐng)人】上海機(jī)動(dòng)車檢測(cè)中心
【公開(kāi)日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2016年1月5日